[r]
(1)M c l cụ ụ Bài m đ u: ầ Khái ni m chung v máy nệ ề ệ
Chương 1: Máy n m t chi uệ ộ ề 1.1 C u t o máy n m t chi uấ ệ ộ ề
1.2 B dây qu n ph n ng c a máy n m t chi u ộ ấ ầ ứ ủ ệ ộ ề
1.3 Nguyên lý làm vi c c a máy phát n đ ng c n m t chi u.ệ ủ ệ ộ ệ ộ ề 1.4 T trừ ường s c n đ ng máy n m t chi u.ứ ệ ộ ệ ộ ề
1.5 Máy phát n m t chi u.ệ ộ ề 1.6 Đ ng c n m t chi u.ộ ệ ộ ề 1.7 Ki m traể
Chương 2: Máy bi n áp.ế 2.1 Khái ni m chung v máy bi n áp.ệ ề ế
2.2 C u t o c a máy bi n áp m t phaấ ủ ế ộ 2.3 Nguyên lý làm vi c c a MBA m t phaệ ủ ộ 2.4 Các tr ng thái làm vi c c a MBA m t phaạ ệ ủ ộ 2.5 Máy bi n áp ba pha.ế
2.6 Đi u ki n làm vi c song song c a MBA pha.ề ệ ệ ủ 2.7 Các lo i máy bi n áp đ c bi t ế ặ ệ
Chương Máy n không đ ng bệ ồ ộ 3.1 Khái ni m chung v máy n không đ ng bệ ề ệ ộ 3.2 T trừ ường c a máy n không đ ng bủ ệ ộ
3.3 Nguyên lý làm vi c c a máy n không đ ng b ệ ủ ệ ộ
3.4 S đ thay th phơ ế ương trình c a máy n khơng đ ng b ủ ệ ộ 3.5 Bi u đ lể ượng hi u su t c a đ ng c n không đ ng b ệ ấ ủ ộ ệ ộ 3.6 Mô men quay phương trình đ c tính c c a ĐCĐ không đ ng b ặ ủ ộ 3.7 M máy đ o chi u quay c a đ ng c không đ ng b ba pha.ở ả ề ủ ộ ộ 3.8 Đi u ch nh t c đ đ ng c KĐB ba phaề ỉ ố ộ ộ
3.9 Hãm đ ng c KĐBộ Bài t pậ
3.10 Đ ng c không đ ng b pha.ộ ộ
3.11 Dây qu n đ ng c n không đ ng bấ ộ ệ ộ Ki m traể
Chương Máy n đ ng bệ ồ ộ 4.1 Khái ni m, c u t o máy n đ ng bệ ấ ệ ộ
4.2 Máy phát n đ ng b ệ ộ 4.3 Đ ng c n đ ng ệ ộ
Tài li u tham kh o: ệ ả
1 Giáo trình máy n: Nhà xb Giáo d c; V Trung H c chuyên nghi p – D y ngh ệ ụ ụ ọ ệ ạ ề Tác giả : Đ ng Văn Đào – Tr n Khán Hà – Nguy n H ng Thanh ặ ầ ễ ồ
(2)Bài m đ u:ở ầ KHÁI NI M CHUNG V MÁY ĐI NỆ Ề Ệ I Nh ng khái ni m v máy nữ ệ ề ệ
1 Khái ni m:ệ
- Máy n thi t n t , nguyên lý làm vi c d a vào đ nh lu t n t ệ ế ệ ệ ự ị ậ ệ
- V c u t o máy n g m m ch t (lõi thép) m ch n (các dây qu n) Dùng đề ấ ệ ệ ấ ể bi n đ i c thành n nh máy phát n, bi n đ i n thành c năngế ổ ệ ệ ế ổ ệ nh đ ng c n đ ng th i dùng đ bi n đ i dòng n n áp ộ ệ ể ế ổ ệ ệ
2 Phân lo i máy n:ạ ệ
Máy n có nhi u lo i có nhi u cách phân lo i khác nhau: nh phân lo i theoệ ề ề cơng su t, theo dịng n, theo ch c ấ ệ ứ
S đ phân lo i máy n c b n thơ ệ ả ường g p:ặ
II V t li u dùng máy n.ậ ệ ệ 1 V t li u d n n:ậ ệ ẫ ệ
V t li u d n n dùng đ ch t o b ph n d n n, v t li u d n n dùng trongậ ệ ẫ ệ ể ế ộ ầ ẫ ệ ậ ệ ẫ ệ máy n đ ng, nhôm h p kim khác.ệ ợ
2 V t li u d n t :ậ ệ ẫ ừ
V t li u d n t dùng đ ch t o b ph n c a m ch t , thậ ệ ẫ ể ế ộ ậ ủ ường dùng v t li u s tậ ệ ắ t , thép k thu t n ỹ ậ ệ
Máy nệ
Máy n t nhệ ỉ Máy n có ph n quayệ ầ
Máy n ệ
xoay chi uề m t chi uMáy n ộ ệề
Máy n không ệ
đ ng bồ ộ Máy n đ ng bồ ệộ
Máy bi n ế áp
Đ ng ộ c n ệ không
đ ng
Máy phát n ệ không
đ ng
Máy phát n ệ đ ng
Đ ng ộ c n ệ đ ng
Máy phát n ệ m t ộ chi uề
Đ ng ộ c n ệ
(3)3 V t li u cách n:ậ ệ ệ
(4)Chương I: MÁY ĐI N M T CHI UỆ Ộ Ề
1.1 C U T O MÁY ĐI N M T CHI UẤ Ạ Ệ Ộ Ề 1.1.1 Đ i cạ ương v máy n chi u:ề ệ ề
Ngày nay, m c dù dòng n xoay chi u đặ ệ ề ược s d ng r ng rãi, song máy n m tử ụ ộ ệ ộ chi u v n t n t i, đề ẫ ặ
.+c bi t đ ng c n m t chi u.ệ ộ ệ ộ ề
Là lo i máy n s d ng v i lạ ệ ụ ưới n m t chi u có th v n hành theo ch đ máyệ ộ ề ể ậ ế ộ phát ho c ch đ đ ng c ặ ế ộ ộ
Máy phát n m t chi u cung c p ngu n n m t chi u cho đ ng c máy phát nệ ộ ề ấ ệ ộ ề ộ ệ đ ng b , cho công ngh m , n p c quy.ồ ộ ệ ạ ắ
Đ ng c n mơt chi u có momen kh i đ ng l n, có th u ch nh t c đ ph mộ ệ ề ộ ể ề ỉ ố ộ vi r ng b ng ph ng nên độ ằ ẳ ược dùng nhi u máy công nghi p có yêu c u cao ệ ầ ề u ch nh t c đ nh máy mài, máy xúc, xe n…ề ỉ ố ộ ệ
Nhược m ch y u c a máy n m t chi u c góp làm cho c u t o ph c t p, đ tể ủ ế ủ ệ ộ ề ổ ấ ứ ắ ti n tin c y, nguy hi m m i môi trề ậ ể ọ ường d n Khi s d ng đ ng c nễ ổ ụ ộ ệ m t chi u, c n ph i có ngu n n m t chi u kèm theo (b ch nh l u hay máy phát nộ ề ầ ả ệ ộ ề ộ ỉ ệ m t chi u).ộ ề
1.1.2 C u t o máy n m t chi u.ấ ạ ệ ộ ề
G m có b ph n ph n tĩnh ph n quay.ồ ộ ậ ầ ầ 1.Ph n tĩnh (Stato)ầ
Ph n tĩnh g i ph n c m g m c c t chính, c c t ph , gông t , n p máy cầ ọ ầ ả ự ự ụ ắ c u ch i n.ấ ổ ệ
a) C c t chínhự ừ
C c t b ph n sinh t trự ộ ậ ường g m lõi thép c c t dây qu n c c tồ ự ấ ự Lõi thép làm b ng thép k thu t n dày 0,5mm ho c 1mm đằ ỹ ậ ệ ặ ược ép l i tánạ ch t máy có cơng su t nh đặ ấ ỏ ược làm thép kh i Dây qu n c c t làm b ngố ấ ự ằ đ ng có b c cách n, đồ ọ ệ ược qu n đ nh hình thành t ng b i, sau đấ ị ố ược qu n băng vàấ t m vécni cách n B i dây đẩ ệ ố ượ ồc l ng vào thân lõi thép c c t g n ch t c c t vàoự ắ ặ ự gông nh bulông.ờ
b) C c t ph :ự ừ ụ
C c t ph g m lõi thép dây qu n Lõi thép thự ụ ấ ường b ng thép kh i, dây qu nằ ố ấ tương t dây qu n c c t đự ấ ự ược m c n i ti p v i dây qu n rôto C c ph đ t xenắ ố ế ấ ự ụ ặ k c c t có tác d ng tri t tiêu tia l a n xu t hi n gi a ch i c góp.ẽ ự ụ ệ ệ ấ ệ ữ ổ ổ
c) Gông t :ừ
Gông t làm b ng thép đúc, máy công su t nh làm b ng thép t m cu n l i vàừ ằ ấ ỏ ằ ấ ố hàn ho c b ng gang Gông t làm m ch t n i li n c c t đ ng th i làm v máy.ặ ằ ừ ố ề ự ỏ
d) C c u ch i nơ ấ ổ ệ :
Ch i n làm b ng than ho c graphít đơi đổ ệ ằ ặ ược tr n b t đ ng đ tăng đ d nộ ộ ể ộ ẫ n, ch i n đệ ổ ệ ược đ t m t h p nh lị xo ép ch i tì sát vào c góp H p ch iặ ộ ộ ổ ổ ộ ổ g n ch t vào giá đ có nhi m v đ a dòng n t ph n ng ho c ngắ ặ ỡ ệ ụ ệ ầ ứ ặ ượ ạc l i
2 Ph n quay (rôto)ầ
Ph n quay (rôto) ph n ng, g m lõi thép dây qu n, c góp tr c rơto.ầ ầ ứ ấ ổ ụ
a) Lõi thép rôto: Làm b ng thép k thu t n dày 0,5mm, b m t có s n cáchằ ỹ ậ ệ ề ặ n d p theo hình d ng rãnh r i ghép l i thành rôto Rãnh n i đ t dây qu n gi a có lệ ậ ặ ấ ữ ỗ đ thơng gió d c tr c.ể ọ ụ
b) Dây qu n rôto:ấ B ng dây đ ng, có b c cách n, ti t di n tròn hay ch nh t đằ ọ ệ ế ệ ữ ậ ược b trí rãnh c a lõi thép theo s đ c th , m i dây đố ủ ụ ể ố ược n i lên phi n gópố ế c a c góp đ u tr c.ủ ổ ầ ụ
(5)cách n v i tr c, ph n cu i c a phi n góp có rãnh đ hàn b i dây vào Thông qua cệ ụ ầ ố ủ ế ể ố ổ góp ch i than dòng n xoay chi u dây qu n rơto đổ ệ ề ấ ược đ i thành dịng chi uổ ề đ a m ch c góp cịn g i vành đ i chi u.ư ổ ọ ổ ề
1.2 B DÂY QU N PH N NG MÁY ĐI N M T CHI UỘ Ấ Ầ Ứ Ệ Ộ Ề
1.2.1 Khái ni m: ệ Dây qu n ph n ng lo i dây qu n r i, h th ng dây d n khépấ ầ ứ ấ ả ệ ố ẫ kín đ t rãnh c a lõi ph n ng đặ ủ ầ ứ ược n i v i góp theo quy t c xác đ nhố ắ ị h p thành b dây ph n ng.ợ ộ ầ ứ
1.2.2 Dây qu n ph n ng:ấ ầ ứ
- Dây qu n ph n ng g m nhi u ph n t đấ ầ ứ ề ầ ược n i l i v i theo m t quy lu t nh tố ộ ậ ấ đ nh.ị
+ Ph n t : Là ph n dây qu n n m gi a hai phi n góp k ti p theo s đ n i dâyầ ầ ấ ằ ữ ế ế ế ố (m t ph n t hay g i m t b i dây g m m t ho c nhi u vòng dây).ộ ầ ọ ộ ố ộ ặ ề
+ C nh tác d ng c a ph n t ph n b i dây n m rãnh rôto.ạ ụ ủ ầ ầ ố ằ
+ Hai đ u dây c a ph n t đầ ủ ầ ược n i v i hai phi n góp n i v i hai đ u dây c a haiố ế ố ầ ủ ph n t khác.ầ
Thơng thương m i rãnh rơto ta đ t hai l p dây qu n (hai b i dây), gi a haiỗ ặ ấ ố ữ l p dây qu n có s cách n M t ph n t có c nh tác d ng đ t l p c a rãnh nàyớ ấ ự ệ ộ ầ ụ ặ ủ c nh tác d ng l i đ t l p ụ ặ ướ ủi c a rãnh khác N u m t rãnh có hai c nh tác d ngế ộ ụ g i rãnh nguyên t ọ ố
+ Rãnh nguyên t :ố
Trong m t rãnh có hai c nh tác d ng độ ụ ược g i rãnh nguyên t , đ phân bi t v i m tọ ố ể ệ ộ rãnh có nhi u c nh tác d ng ta kí hi u rãnh nguyên t Zề ụ ệ ố nt N u m t rãnh có 2u c nh tácế ộ d ng b ng u rãnh nguyên t ụ ằ ố
G i S s ph n t (và m t ph n t có hai c nh tác d ng)ọ ố ầ ộ ầ ụ G i Z s rãnh th c c a Rôto.ọ ố ự ủ
M i quan h gi a S,Z Zố ệ ữ nt Znt=u.Z=S
M c khác m i phi n góp đặ ỗ ế ược n i v i hai đ u dây c a hai ph n t khác nhau, nên số ầ ủ ầ ố phi n góp b ng s ph n t ế ằ ố ầ
G i G s phi n góp ta có G=Sọ ố ế
V y ta có Zậ nt=Z=S=G (Bao nhiêu rãnh có b y nhiêu phi n góp)ấ ế
1.2.3 Các phương pháp qu n dây:ấ
Tuỳ theo cách n i ph n t v i phi n góp mà ta có ki u n i dây qu n x p dây qu nố ầ ế ể ố ấ ế ấ sóng
a Qu n dây ki u x p:ấ ể ế
Dây qu n ki u x p có hai lo i qu n x p ph i qu n x p trái.ấ ể ế ấ ế ả ấ ế dây qu n x p ph i hai
Ở ấ ế ả đ u ph n t đầ ầ ược n i hai phi n góp g n hai ph n tố ế ầ ầ n i ti p g n Ph n t th hai n i ti p sau ph n t th nh t bên ph i c a nó.ố ế ầ ầ ứ ố ế ầ ứ ấ ả ủ
1 2
1 3 41 31 21 1
1 2
1 3 41 1 2 3 4
ph n t ầ ử1
(6)BÀI 3: Đ NG C ĐI N Đ NG BỘ Ơ Ệ Ồ Ộ 1 Nguyên lý làm vi c c a đ ng c n đ ng bệ ủ ộ ơ ệ ồ ộ
- Khi ta cho dòng n ba pha vào ba dây qu n Stato, dòng n ba pha Stato s sinh raệ ấ ệ ẽ t trừ ường quay v i t c đ n = 60f/p Khi cho dòng n m t chi u vào dây qu n rôto, rôtoớ ố ộ ệ ộ ề ấ bi n thành m t nam châm n.ế ộ ệ
- Tác đ ng tộ ương h gi a t trỗ ữ ường Stato t trừ ường Roto s có l c tác d ng lênẽ ự ụ rôto Khi t trừ ường Stato quay v i t c đ ố ộ 1, l c tác d ng y s kéo rôto quay v i t c đ nự ụ ấ ẽ ố ộ = n1 N u tr c c a rôto n i v i m t máy đó, đ ng c n s kéo máy quay v i t cế ụ ủ ố ộ ộ ệ ẽ ố đ n không đ i.ộ ổ
2 M máy đ ng c n đ ng bở ộ ơ ệ ồ ộ
Khi cho dòng n vào dây qu n Stato s t o nên t trệ ấ ẽ ường quay, kéo rơto quay Rơto có qn tính l n nên v n đ ng yên,do l c tác d ng tớ ẫ ứ ự ụ ương h gi a t trỗ ữ ường quay Stato t trừ ường c c t thay đ i chi u, rôto không th quay đự ổ ề ể ược Mu n đ ng c làm vi cố ộ ệ ph i t o nên momen m máy đ quay rôto đ ng b v i t trả ể ộ ường quay stato, gi cho l cữ ự tác d ng tụ ương h gi a hai t trỗ ữ ường không đ i chi u.ổ ề
Đ t o nên momen m máy, m t c c t rôto, ngể ặ ự ười ta đ t d n đặ ẫ ược n i ng n m ch nh rơto l ng sóc đ ng c KĐB.ố ắ ộ
Khi m máy nh có dây qu n m máy, c c t rôto, đ ng c s làm vi c nhở ấ ự ộ ẽ ệ đ ng c không b Ngộ ộ ười ta ch t o đ ng c có h s m máy Mm /Mđm t 0,8 –ế ộ ệ ố ở 1,0
Trong q trình m máy, dây qu n kích t s c m ng n áp r t l n, có th gâyở ấ ẽ ả ứ ệ ấ ể phá h ng dây qu n kích t , th dây qu n kích t s đỏ ấ ế ấ ẽ ược khép m ch qua n tr phóngạ ệ n có tr s b ng 6-10l n n tr dịng qu n kích t ệ ị ố ằ ầ ệ ấ
Ph i h n ch dòng m máy b ng cách gi m n áp đ t vào Stato, thả ế ằ ả ệ ặ ường người ta dùng n kháng hay máy t bi n áp n i vào m ch stato.ệ ự ế ố
Nhược m c a đ ng c n đ ng b m máy c u t o ph c t p nên giá thànhể ủ ộ ệ ộ ấ ứ đ t so v i đ ng c KĐB.ắ ộ
BÀI T P M U:Ậ Ẫ
Bài 1: M t máy phát n đ ng b ba pha c c n đ u sao: Sộ ệ ộ ự ẩ ấ đm = 10000kVA; Uđm = 6,3kV; f=50Hz; cosϕđm = 0,8; s đôi c c p=2; n tr dây qu n stato R = 0,04ố ự ệ ấ Ω; n kháng đ ngệ b Xộ đb = 1Ω; t n hao kích t ổ ừ∆Pkt = 2%Pđm ; t n hao c , s t t ph ổ ắ ụ∆Pcstf = 2,4%Pđm
a) Tính t c đ quay rơto dịng n đ nh m c.ố ộ ệ ị ứ
b) Tính cơng su t tác d ng ph n kháng máy phát ra; công su t đ ng c s c p kéoấ ụ ả ấ ộ ơ ấ máy phát hi u su t máy phát máy làm vi c ch đ đ nh m c.ệ ấ ệ ế ộ ị ứ
Bài gi iả a) T c đ quay rôto: n = nố ộ =
p f 60 = 50 60 =1500vg/ph Dòng n đ nh m c: Iệ ị ứ đm =
dm dm
U S
3 = 3.6,3 10000
= 916,5A
Công su t tác d ng máy phát ra: Pấ ụ đm = Sđm.cosϕđm = 10000.0,8 = 8000kW Công su t ph n kháng máy phát ra: Q ấ ả đm = Sđm.sinϕđm = 10000.0,6 = 6000kVar T n hao kích t : ổ ∆Pkt = 0,02Pđm = 0,02.8000 = 160kW
T n hao c , s t t ph : ổ ắ ụ ∆Psctf = 0,02Pđm = 0,024.8000 = 192kW
T n hao n tr dây qu n ph n ng: ổ ệ ấ ầ ứ ∆Pđ = 3.916,52.0,04 = 100,8kW Công su t đ ng c s c p:ấ ộ ơ ấ
(7)η =
1
P Pdm